華南9號食用木薯間作花生、玉米對產量性狀的影響

黃潔 魏云霞 劉麗娟 韋卓文 張潔

（中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所/農業農村部木薯種質資源保護與利用重點實驗室 海南海口 571101）

木薯是世界三大薯類作物之一，間作花生和玉米是我國主要木薯間套作模式[1]。前人研究表明，木薯套種花生顯著提高花生和木薯產量[2]，木薯寬窄行間作花生具有產量和經濟效益上的優勢[3]，木薯間作花生模式中覆蓋稻草，顯著提高花生、木薯產量和土壤生物活性，明顯促進土壤速效養分，尤其是速效鉀的積累及土壤含水量提高[4]，在間作花生的木薯收獲期，間作木薯的株高、莖徑、鮮薯產量和淀粉產量均接近于單作木薯，說明間作木薯在生長過程中存在“競爭-恢復”現象[5]，總之，木薯間作花生互作影響較小。

木薯間套作玉米歷史悠久，在南美洲、非洲、東南亞及我國均有較大栽培面積，傳統思維基于木薯和玉米同屬高稈作物，認為地上部競爭強烈而甚少探究木薯間作玉米的增產機制，但國內有木薯間作玉米可大幅增加木薯產量[6]、提高經濟效益[6-7]的報道，其機理是木薯與玉米間作的根系雖穿插生長，但其密集生長帶（塊）互不重疊，為弱競爭關系[8]；國外研究表明，間作玉米的木薯最初生長緩慢，生長時間較長[9]，而 2種作物的養分需求峰值出現在不同時間，其根系分布在不同深度，能利用不同土壤深度養分[10]。總之，國內外研究均表明木薯與玉米的互作影響較小。

基于實際生產中，木薯間作花生、玉米表現出明顯的增產增收現象，各地紛紛總結推廣，如廣西區南寧市武鳴區的木薯間作花生大豆模式[11]，廣西區桂林市木薯套種花生模式[12]，廣東省粵西地區的木薯間套作花生玉米模式[13]，福建省三明市的木薯間套作玉米、大豆和花生栽培技術模式[14]等。海南一年四季均可種植作物，一般是在二三月份種植木薯，但也常見因各種原因推遲種植木薯及其間作。因此，嘗試在海南四月初開展木薯間作花生玉米的模式研究，對探索完善海南木薯間作模式具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料

在海南省儋州市寶島新村中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所（品資所）試驗基地開展本研究。試驗地地處熱帶季風氣候區，北緯19.5°，東經 109.5，多年的平均溫度 23.5℃、平均降雨量1 815 mm；磚紅壤，植前土壤pH 6.63、有機質 10.89 g/kg、堿解氮 92.40 mg/kg、速效磷42.35 mg/kg、速效鉀 151.50 mg/kg；種植煙草后已不耕種兩年，長滿雜草，植前半個月犁1次，植前耙2次，耙勻耙平后，人工清除草堆，因是新墾荒地，土壤較肥，故本試驗全程不施肥。種植木薯、花生、玉米后噴施萌前除草劑乙草胺，在玉米幼苗和開花時，發現螟蟲并噴施甲維鹽，均按農藥說明書使用。間作物共生期采取人工除草拔草，收獲花生、玉米后，發現有少量雜草，人工除草。

選用品資所選育的華南9號食用木薯、海南綠川種苗有限公司生產的美玉糯 11號早熟鮮食糯玉米、云南省西雙版納引進的緬甸黑花生一號花生。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計（1）單作木薯（T1）；（2）木薯間作花生，收獲花生后，不蓋秸稈（T2）；（3）木薯間作花生，收獲花生后，沿木薯行蓋秸稈（T3）；（4）木薯間作玉米，收獲玉米后，不蓋秸稈（T4）；（5）木薯間作玉米，收獲玉米后，沿木薯行蓋秸稈（T5），共5個處理，3次重復，隨機區組排列。平地間作模式，均按華南9號木薯等行距 120 cm，株距 100 cm，木薯種植密度8 333株/hm2，每個小區58.8 m2，種7行7株木薯，均為沿行向平種，種莖芽眼朝東，木薯行間作2行花生或玉米，花生或玉米行之間及其與木薯行之間均為40 cm，花生株距為20 cm，花生種植密度83 333穴/hm2，每穴播4粒種子，因管理延遲難分辨，未間苗；玉米株距為 35 cm，玉米種植密度47 619穴/hm2，每穴播3粒種子，出苗后間苗，只留1苗。

1.2.2 項目測定2021年4月1日種植木薯，間作花生和玉米，2021年6月15日收獲玉米，玉米生育期75 d，2021年8月9日收獲花生，花生生育期130 d，收獲花生、玉米時，分別測其稈高和產量，沿木薯行不覆蓋或覆蓋秸稈；2022年3月5日，收獲木薯，木薯生育期338 d，分別測木薯的株高、莖徑和產量性狀。收獲花生、玉米和木薯時，均除去小區保護行，每小區收獲中間25株木薯及其相應面積內的間作花生玉米，收獲面積為30 m2，折算為單位面積產量，同時，隨機選取小區中間的10株植株，常規方法調查花生、玉米稈高及木薯株高和莖徑等。

1.2.3 數據處理采用Excel 2010整理數據，采用SAS 8.1軟件Duncan’s新復極差法分析差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 間作花生、玉米的稈高及產量

間作收獲花生、玉米的稈高及產量見表1。木薯間作同一作物，其稈高、稈葉鮮重、花生莢果鮮重或玉米穗鮮重，均差異不大，說明試驗條件控制得較好，為后續是否覆蓋秸稈處理提供良好基礎。

表1 間作收獲花生、玉米的稈高及產量

2.2 間作對木薯株高、莖徑影響

間作對不同生長期的木薯株高、莖徑影響見表2。在間作花生共生期，共生時間越長，木薯株高受抑越重，收獲花生時，僅為單作的65.5%~69.8%，達極顯著差異，其后快速恢復生長，至收獲木薯時，為單作的87.1%~93.6%，T2達顯著差異；木薯莖徑也嚴重受抑，收獲花生時，間作僅為單作的 75.9%~77.7%，達極顯著差異，收獲花生后快速恢復生長，至收獲木薯時，為單作的86.3%~90.3%，T2達顯著差異。收獲玉米時，受高稈玉米競爭影響，木薯株高徒長，間作的木薯株高比單作木薯高31.0%~35.2%，T5達顯著差異，收獲玉米后，間作木薯解除玉米的競爭生長影響，株高很快表現出比單作略矮，直至收獲木薯，間作木薯表現略矮于單作；收獲玉米時，受競爭生長影響，木薯莖徑僅為單作的 70.1%~71.0%，收獲玉米后，木薯莖徑呈現快速恢復生長，至收獲時，木薯莖徑為不間作的84.8%~88.1%，T5達顯著差異。

表2 間作對不同生長期的木薯株高、莖徑影響

2.3 間作對木薯產量性狀影響

間作對木薯產量性狀影響見表3。間作花生的單株結薯數比單作木薯降低 23.9%~27.6%，達顯著差異，而間作玉米的單株結薯數明顯降低11.2%~18.7%，不覆蓋秸稈處理的單株結薯數均高過覆蓋處理。間作花生、玉米的木薯鮮莖葉產量比單作分別降低41.6%~46.7%、34.9%~43.5%，達極顯著差異，分別比單作提高木薯收獲指數28.6%~46.4%、32.1%~35.7%。鮮薯間作花生、玉米比單作分別減產10.1%~18.2%、4.5%~13.6%，淀粉分別減產12.9%~22.6%、6.5%~17.7%。在不覆蓋或覆蓋的同等條件下，間作玉米比間作花生增產鮮薯5.6%~6.2%、粗淀粉6.3%~7.4%。其中，間作花生、玉米的不覆蓋秸稈處理的鮮薯產量、粗淀粉產量比覆蓋處理分別高 9.8%~10.5%、12.5%~13.7%。間作花生、玉米比單作木薯分別降低鮮薯粗淀粉含量 1.4%~2.2%、0.9%~1.7%，其中，不覆蓋秸稈處理的鮮薯粗淀粉含量均比覆蓋處理高0.8%。

表3 間作對木薯產量性狀影響

2.4 間作對經濟效益的影響

木薯間作花生、玉米效益見表4。間作花生、玉米的鮮薯收入與單作均差異不顯著。由于從云南省引種的花生品種，不適應海南地理氣候，出現徒長、開花結莢慢、飽滿率低等，最終造成花生產量和間作收入均較低，導致間作花生的總收入雖比單作略高，但間作花生的凈收入比單作降低4.8%~16.0%，同時，間作花生的間作收入、總收入和凈收入均極顯著低于間作玉米處理。木薯間作玉米，增加玉米收入為單作木薯鮮薯收入的79.8%~81.5%，最終比單作極顯著增加總收入68.1%~75.4%、凈收入72.8%~81.9%。

表4 木薯間作花生玉米效益 單位：元/hm2

3 討論與結論

3.1 討論

3.1.1 地上部互作影響本試驗中，間作玉米的共生期，木薯株高比單作高而莖徑變細，與Olasantan等[15]的研究，木薯間作玉米使木薯長高而莖徑變細的結果一致。與單作木薯比較，本試驗的間作木薯株高、莖徑在共生期雖受到較大競爭影響，但收獲花生、玉米后，得到快速恢復正常生長，與間作木薯的株高、莖徑在生長過程中存在“競爭-恢復”現象[5]一致。本試驗的間作花生不論在共生的早期或中后期，對木薯株高、莖徑的競爭影響明顯大于玉米，原因可能是間作花生種植密度較高、出現一定的徒長、花生共生期比玉米共生期延長55 d，花生共生后期的木薯較高大，加劇了兩者之間的競爭影響，進而加重對花生和木薯產量的影響；反之，木薯與玉米間作的根系雖穿插生長，但其密集生長帶（塊）互不重疊，為弱競爭關系，且根系之間還存在高效利用土壤資源的互利關系[8]，加上玉米共生期較短、稈高較矮，能有效減輕玉米對木薯株高莖徑和產量的不利互作影響，同時也減輕木薯對玉米產量性狀的影響。

3.1.2 地下部互作影響本試驗中，分別比較間作花生或玉米的處理，不覆蓋秸稈的單株結薯數、鮮薯產量、粗淀粉產量、鮮薯粗淀粉含量均高于覆蓋秸稈處理，這與木薯間作花生模式中采用稻草覆蓋能顯著提高花生和木薯產量[4]的結果相反，原因可能是覆蓋秸稈后的增肥增濕作用，對新墾荒的肥地木薯起到反作用，不利于地下薯塊的結薯、膨大和提高鮮薯粗淀粉含量，這與木薯不當高肥減產、適當減肥增產[16]同理，因此，對于在較肥土壤種植木薯，建議既不必施肥，也不必秸稈還田。

本試驗中，分別比較不覆蓋或覆蓋秸稈的處理，間作玉米的單株結薯數、鮮薯產量、粗淀粉產量、鮮薯粗淀粉含量均高于間作花生，說明間作玉米對木薯的整體競爭影響弱于間作花生，原因是鮮食玉米雖為高稈作物，但共生期僅有75 d，期間木薯和玉米都較矮，互相競爭影響較弱；反之，間作花生共生期130 d，且種植時間較遲，共生后期恰逢夏季雨熱同季，花生木薯都旺盛生長，互相競爭影響大，互相對花生和木薯的產量造成較大不利影響。結合本試驗結果和海南氣候情況，建議：一是盡量提早種植，爭取提早收獲花生玉米，縮短作物旺盛生長共生期對彼此的強烈競爭影響；二是選用早熟矮稈本地花生品種，也可提早種植花生，隔15 d左右再種植木薯，縮短共生期以降低不利影響；三是選用早熟或特早熟鮮食玉米，可有效減輕高稈玉米的不利競爭影響，從而獲得雙豐收。

此外，與單作木薯比較，本試驗的間作花生顯著而間作玉米明顯降低了單株結薯數，小幅減產鮮薯、粗淀粉和降低鮮薯粗淀粉含量，總體看，間作對木薯的不利影響不大；間作花生、玉米均極顯著減產木薯鮮莖葉，大幅提高木薯收獲指數，說明間作對木薯雖有一定的不利影響，但也有利于降低木薯莖葉生長從而提高收獲指數的優點，可進一步研究并善加利用。

3.2 結論

由于海南島地處熱帶亞熱帶地區，晚春和夏季高溫高濕，作物生長尤為旺盛，為盡量降低木薯間作系統內的不利互作影響，一是盡量在早春開始木薯間套作，二是盡量選用適宜本地生長、生育期較短的早熟矮稈高產優質的間作物良種，爭取獲得木薯與間作物的雙豐收。